Dilophosaurus miał 10 kręgów szyjnych, 14 grzbietowych i 45 ogonowych. Cechował się długą szyją, która prawdopodobnie zginała się pod prawie prostym kątem między czaszką a ramionami, co pozwalało utrzymać czaszkę poziomo. Kręgi szyjne były nadzwyczaj lekkie. Ich trzony był wydrążone dzięki pleurocelom, wgłębieniom położonym u boków, i centrocelom, czyli jamom w środku. Łuki kręgów szyjnych miały też chonoses – stożkowate zachyłki tak głębokie, że pozostawała między nimi papierowej grubości kość. Trzony były płasko-wklęsłe, płaskie do słabo wypukłych na przedzie i głęboko wklęsłe z tyłu. Podobne obserwowano u ceratozaura. Wskazuje to na giętkość szyi, pomimo długich, zachodzących na siebie żeber szyjnych zrośniętych z trzonami. Żebra szyjne były bowiem smukłe i mogły się łatwo zginać. Dźwigacz miał mały, sześcienny trzon, z wklęsłością na przedzie, gdzie tworzyła zagłębienie dla kłykcia potylicznego tyłu czaszki. Obrotnik nosił ciężki wyrostek kolczysty, a jego tylne wyrostki kręgowe spotykały się z długimi wyrostkami kręgowymi przednimi trzeciego kręgu zakrzywiającymi się do góry. Trzony i wyrostki kolczyste kręgów szyjnych były długie i niskie, wyrostki przybierały kształt krzyża maltańskiego, jeśli się nań spoglądało z góry. Cecha ta wyróżniała dilofozaura.